生于毫末，成于万象——德州仪器推出全球超小尺寸MCU

“TI的MSPM0系列MCU战略是推出经济实用性的系列产品，以满足多样化的市场需求，并持续优化价格、尺寸和易用性。”德州仪器 MSP 微控制器产品线经理Yiding Luo表示。

嵌入式一直是TI的重点发展领域之一，围绕模拟产品中的电源和信号链，TI有一套完整的解决方案，同样嵌入式领域也是如此。TI提供了MCU、MPU、DSP等不同的产品线组合，全面涵盖汽车、工业以及消费等市场。作为MCU的主要供应商之一，TI此前的一直专注于在特定的无线MCU（CC系列）、实时控制MCU（C2000系列）以及超低功耗（MSP430）上。为了加强在低功耗、低成本通用MCU上的竞争力，TI近几年不断推出采用Cortex M0+的MSPM0系列新品，不断加强MCU领域的覆盖度。

而在生产制造上，随着TI更多12寸晶圆厂的投入及扩产，进一步提升了其嵌入式方面的成本优势并加强对供应链的控制能力，通过提高自有工厂生产占比（2030年TI计划自产90%的产品），不断推出大规模产能、价格合理且可靠的模拟及嵌入式产品，TI将赢得更多客户的信任。

3大系列150款产品

MCU拼的就是产品组合，截至目前，TI已经推出了超过150款MSPM0微控制器，“这些微控制器有着非常高的可扩展性、成本优化且更加易用。”Yiding Luo强调道。所有的MSPM0的功能和引脚都是兼容的，具备灵活的可扩展性。目前规划了三大系列产品线，其中G系列主打高性能，具有 80MHz CPU 频率、512KB 闪存和 100 个引脚的器件，且集成了高级的模拟外设。L系列主打低功耗，适用于电池受限型应用的低功耗器件，运行模式下的功耗为 71µA/MHz。高达 256KB 的闪存和 80 个引脚。C系列则是主打成本优化，适用于基本应用的简单器件，每件起价 0.160 美元，封装小至 2mm x 2mm。

MCU不只是数字能力，还要有模拟能力，得益于TI在模拟和MCU领域均拥有完善的产品组合，能够提供IP最佳优化的产品组合。

除了硬件，TI还提供了一整套综合设计生态系统，包括LauchPad开发套件，优化的软件驱动程序、数百个代码示例以及 MSP子系统范例、中间件、操作系统等软件方案，简化MCU的开发。MSP Zero Code Studio是TI最新推出的GUI开发界面，无需编程，通过图形化方式即可配制出系统，生成的源代码可以直接部署到产品中。“简化底层功能，客户可以有更多精力开发应用层面的代码，做出差异化的系统设计，并且加速产品的开发周期。”Yiding Luo表示。

另外，TI官方还给出了多个移植参考指南，包括ST、NXP或瑞萨的MCU如何迁移至MSPM0。

在当前越来越卷的嵌入式市场中，每一分钱的投入都要仔细审视，这其中包括了硬件成本也应包括开发成本。“客户只需要对系统内所使用的功能付费即可，这也是为什么要推出150款产品，客户可以根据需求优化整个系统。”Yiding Luo说道。

值得注意的是MSPM0不止针对消费类应用，还提供车规级版本，可应用于各类简单的汽车终端节点中。

TI的所有芯片均符合车规级标准，确保在成本优化的同时兼顾可靠性、性能和性价比。通过对模拟元器件温度控制及band gap温度影响的深度优化，并结合M0L和M0G系列的市场反馈数据，MSPM0C1104实现了宽温宽压范围下的高稳定性和可靠性。

生于毫末，成于万象

“Help you start small and go big”是TI为其新推出的MSPM0C1104，业界超小MCU所做的广告词。MSPM0C1104提供晶圆芯片级封装 (WCSP)，尺寸仅为 1.38mm2，较同类产品小 38%。

Yiding Luo认为，目前很多消费类产品的创新不止是功能的创新，还需要在尺寸、电池续航以及成本方面有所创新，这样才能激发消费者更新换代的意愿，这也是TI MSPM0系列的最基本的特色。

以1.38mm2的MSPM0C1104为例，仅相当于一颗胡椒粒，甚至比贴片电阻还小，但却是一颗完整的MCU，Yiding Luo将其比喻为“拥有大脑的电阻”。采用8引脚WCSP封装，：16KB闪存存储器、1个3通道的12位的模数转换器，6个通用的输入输出引脚，并且具备URT、SPI、I2C 等非常标准的通信接口，以及三个低功耗的计时器，内置16KB Flash和1KB SRAM。

MSPM0C1104非常适各类紧凑型应用，包括可穿戴医疗器械、个人电子产品和工业传感器节点应用中，类似TWS耳机、可穿戴戒指、数据线认证等对于PCB面积、功耗都十分敏感的区域。

MSPM0C1104产品框图

MSPM0C1104在产品定义时，已经仔细审视了所有终端需求，让用户不多花一分冤枉钱。Yiding Luo举例道，比如在存储器规划时，基于客户应用的代码量，制定了16KB Flash和1KB SRAM的1KB SRAM内存，完全足够用户代码和数据的存储与运行。

在安全性方面，Yiding Luo强调，TI在MSPM0上面集成了很多基础安全功能和安全IP，例如确保代码传输过程中握手协议的安全性，从而应对日益增长的安全与加密需求。而针对车规级产品，还有更高级的安全手段确保节点的安全性。

缩小体积并非易事

“TI拥有独特的优势以应对系统微型化的挑战。”Yiding Luo详细介绍了MSPM0C1104小尺寸背后的秘密，结合了制造、封装、电路设计等诸多优势为一身。

首先，是在电路设计中。MSPM0C1104集成了丰富的模拟外设，以及诸如VCORE电容器等电源相关组件的集成，这种集成能力的提升，可以使整个系统小型化。

其次，针对节点工艺。并不是小型化的最关键。比如MSPM0采用了65nm工艺，不是最先进的MCU工艺，而是综合考虑了性能、功耗、成本与尺寸的平衡。

另外，还有封装带来的优势。利用WCSP晶圆级封装，不止是在尺寸上更有优势，在成本上同样具有显著优势。不同于传统的先切割再封测的芯片封装方式，WLCSP 是先在整片晶圆上进行封装和测试，然后才切割成一个个的 IC 颗粒，为客户提供了更具性价比的解决方案。

MSPM0C1104封装一览

如图所示，MSPM0C1104提供了多种封装及引脚数，供用户灵活选择。

正如TI《超小却强大：MCU 的小尺寸封装和集成如何帮助优化空间受限的设计》一文介绍，芯片越来越小，PCB的布局、处理和生产流程也需要进行相应的改变，TI也给与了一些指导。比如针对PCB焊盘选择上，非阻焊层限定 (NSMD)相比于阻焊层限定 (SMD)，更适合于这种芯片级封装，提供更高的均匀覆盖能力、更好的布线性能和更低的应力。

另外，由于尺寸较小，在产线元件放置和处理上也并非易事。为了提高放置精度，拾取和放置机器中的视觉系统可以定位封装轮廓或单个凸点。焊锡凸点几何形状可实现 PCB 焊盘的自定心和校正。随着电气元件尺寸的减小，制造机械也在不断发展以适应变化。

Yiding Luo表示，在设计MSPM0C1104超小型封装时，已经评估过PCB生产带来的限制，并经过了充分的市场调研和客户沟通，选择0.38mm的引脚间距也是行业通用标准。

总结

TI的使命是致力于通过让电子产品更加经济实用，让世界更美好。MSPM0C1104就是TI近期的一个具有代表性的产品，通过提供更小封装尺寸的同时，仍能实现高性能和可靠性。这一切都得益于TI在设计和制造能力上的不断投入，同时也是TI加强嵌入式领域创新的体现。